微等离子体氧化机理研究仍在不断探索之中，至今没有一致的理论解释。苏联专家在早些年就已经发现，继续升高电压可生成新的氧化膜。这层氧化膜与阳极氧化膜相比有良好的性能。但由于微等离子体氧化反应复杂，且瞬间完成，给原理的解释和推理研究带来了极大困难。

图6-14 铝合金制品零部件

俄罗斯专家Yerokhin等认为，在电解液中通过阴阳电极将伴随着大量的电解过程发生（图6-15），在阳极表面会产生大量的氧气，该过程可以导致阳极表面的金属溶解或者在其表面形成金属氧化物。与此同时，在阴极表面将释放出大量H₂，并伴随着阳离子的减少。

图6-15 电解液中的电解过程

Wood和Pearson提出了电子雪崩机理。他们认为电子浸入膜层以后立即被电场加速，并与其他原子发生碰撞，从而电离出电子，这些电子也会促使更多的电子产生，这一过程称为“电子雪崩”。同样溶液中的阴离子也有可能因为高电场的作用而被吸引进入膜层，也会引起“电子雪崩”。1970年，火花放电由Vijh揭露出来。他认为，氧析出同时，火花放电也存在，而氧析出的完成是由“电子雪崩”来实现的，“雪崩”后会产生大量的电子，这些电子被加速到氧化膜与电解液界面而造成膜层击穿，产生微弧放电。TranBaoVan等人紧接着又进一步研究了火花放电的全过程，对每次火花放电的持续时间及产生的能量进行了精确的测定，结果认为，放电现象总是出现在氧化膜最薄弱的部位，“电子雪崩”总是在膜薄弱处进行，放电时产生的热应力给“雪崩”提供了动力。“电子雪崩”模型如图6-16所示。(www.daowen.com)

图6-16 “电子雪崩”模型

1977年，S.Ikonpisov首次用定量理论模型揭示了微等离子体氧化机理，他引入了膜层击穿电压的概念，他认为膜层击穿电压主要取决于金属的性质、溶液组成及导电性，而电流密度、电极形状及升压方式对膜层击穿电压影响不大。利用此模型可对许多微弧氧化实验现象进行准确的解释，因此，S.Ikonpisov模型得到了认同，并且已经成为目前解释电击穿现象及微等离子体氧化机理的重要理论依据。

图6-17 微等离子体氧化装置